【発明の詳細な説明】
三成分系共沸組成物
発明の分野
本発明は、フッ素化炭化水素の組成物又は混合物、更に特定的には、共沸（ａ
ｚｅｏｔｒｏｐｉｃ）又は共沸混合物様（ａｚｅｏｔｒｏｐｅ−ｌｉｋｅ）組成
物を形成するのに有効な量の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフ
ルオロペンタン、ヘプタン、及びアルコール、例えばメタノール、エタノール、
ｎ−プロパノール又はイソプロパノールを含有して成る共沸又は共沸混合物様組
成物に関する。このような組成物は、清浄剤（ｃｌｅａｎｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ
）、ポリオレフィン及びポリウレタン用発泡剤、冷媒（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ
ｓ）、エアゾール噴射剤、熱伝達媒体、ガス状誘電体、消火剤、パワーサイクル
作動流体（ｐｏｗｅｒ ｃｙｃｌｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆｌｕｉｄｓ）、重合媒
体、粒状物除去流体、キャリアー流体（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｌｕｉｄｓ）、バフ
仕上げ研磨剤（ｂｕｆｆｉｎｇ ａｂｒａｓｉｖｅ ａｇｅｎｔｓ）及び置換乾
燥剤（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｄｒｙｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）として有用で
ある。
発明の背景
フッ素化炭化水素は多くの用途を有しており、その一つは例えば、電子回路板
を清浄化するための清浄剤又は溶媒としての用途である。電子部品は、回路板の
全体回路側（ｅｎｔｉｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｄｅ）をフラックスでコーテ
ィングし、次いでフラックスコーテッド板をプレヒーター上を通しそして溶融し
たはんだを通すことにより回路板にはんだ付けされる。フラックスは、伝導性金
属部品を清浄化しそしては
んだの溶融を促進するが、回路板上に残留物を残し、この残留物は清浄剤で除去
されなければならない。フッ素化炭化水素は蒸気脱脂操作においても有用な清浄
剤である。
好ましくは、清浄剤は、低沸点、難燃性（ｎｏｎｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ）
、低い毒性及び高い溶解力（ｓｏｌｖｅｎｃｙ ｐｏｗｅｒ）を有するべきであ
り、それによりフラックス及びフラックス残留物は、清浄化される基板を損傷す
ることなく除去されうる。更に、フッ素化炭化水素を包含する清浄剤は、それら
が沸騰又は蒸発した際に分別する傾向がないように共沸又は共沸混合物様である
ことが望ましい。清浄剤が共沸又は共沸混合物様でないならば、清浄剤の揮発性
の高い成分は優先的に蒸発し、そして清浄剤は可燃性になったり、あまり望まし
くない溶解力特性、例えば低いロジンフラックス溶解力、清浄化される電子部品
に対する低い安定性を有することがありうる。共沸性は蒸気脱脂操作においても
望ましい。何故ならば、清浄剤は一般に再蒸留されそして最終的すすぎ清浄化（
ｆｉｎａｌ ｒｉｎｓｅ ｃｌｅａｎｉｎｇ）のために再使用されるからである
。
フッ素化炭化水素は冷媒として使用することもできる。冷凍用途において、軸
封（ｓｈａｆｔ ｓｅａｌｓ）、ホース接続部、はんだ継手（ｓｏｌｄｅｒ ｊ
ｏｉｎｔｓ）及び破断配管（ｂｒｏｋｅｎ ｌｉｎｅｓ）における漏洩により操
作期間中しばしば失われる。更に、冷媒は、冷凍装置の保全処置中に大気に放出
されることがある。従って、単一のフッ素化炭化水素又は１種又は１種より多く
のフッ素化炭化水素を含む共沸又は共沸混合物様組成物を冷媒として使用するこ
とが望ましい。１種又は１種より多くのフッ素化炭化水素を含むいくらかの非共
沸組成物を冷
媒として使用することもできるが、それらは、冷媒チャージ（ｒｅｆｒｉｇｅｗ
ｒａｎｔ ｃｈａｒｇｅ）の一部が大気中に漏洩又は排出される場合に、組成が
変化するか又は分別が起こるという欠点を有する。非共沸組成物が可燃性成分を
含有するならば、ブレンドはこのような組成の変化のため可燃性になりうる。冷
媒装置の操作は分別から生じる組成及び蒸気圧の変化により不利な影響を受ける
こともありうる。
フッ素化炭化水素の共沸又は共沸混合物様組成物は、独立気泡ポリウレタン、
フェノール及び熱可塑性発泡体の製造における発泡剤としても有用である。絶縁
発泡体は、ポリマーを発泡させるためのみならず、もっと重要なことであるが、
絶縁値（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）にとって重要な特性である発泡剤
の低い蒸気熱伝導度を利用するのに発泡剤を必要とする。
エアゾール製品は、単一成分フッ素化炭化水素及びフッ素化炭化水素の共沸又
は共沸混合物様組成物の両者をエアゾール系の噴射剤蒸気圧アテヌエーター（ｐ
ｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｔｔｅｎｕａｔｏｒｓ
）として使用する。実質的に一定の組成及び蒸気圧を有する共沸又は共沸混合物
様組成物は、エアゾール中の溶媒及び噴射剤として有用である。
フッ素化炭化水素を含む共沸又は共沸混合物様組成物は、熱伝達媒体、ガス状
誘電体、消火剤、例えばヒートポンプ用のパワーサイクル作動流体、重合反応用
の不活性媒体、金属表面から粒状物を除去するための流体、及び例えば、金属部
品上に滑剤の薄いフイルムを配置するために使用され得るキャリアー流体として
も有用である。
フッ素化炭化水素を含む共沸又は共沸混合物様組成物は、更に、金属
のような磨いた表面からバフ仕上げ研磨剤コンパウンドを除去するためのバフ仕
上げ研磨剤洗浄剤として、例えば宝石又は金属部品から水を除去するための置換
乾燥剤として、塩素型現像剤を使用する慣用の回路製造技術のレジスト現像剤と
して及び例えば、１，１，１−トリクロロエタン又はトリクロロエチレンのよう
なクロロ炭化水素とともに使用される場合にフォトレジストのストリッパーとし
て有用である。
これらの用途で最近使用されているフッ素化炭化水素のいくらかのものは、理
論的に地球のオゾン層の枯渇及び世界的温暖化につながっている。それ故、必要
とされているものは、低いオゾン枯渇潜在力及び低い世界的温暖化潜在力を有す
るフッ素化炭化水素の代替物である。
発明の要約
本発明は、共沸又は共沸混合物様組成物を形成するのに有効量の１，１，１，
２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、ヘプタン及びアルコール
、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール又はイソプロパノールの
混合物を含有して成る共沸又は共沸混合物様組成物の発見に関する。
詳細な説明
本発明の組成物は、共沸又は共沸混合物様組成物を形成するのに有効量の１，
１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−
１０ｍｅｅ、沸点＝５３．６℃）、ヘプタン（沸点＝９８．４℃）及びアルコー
ル、例えば、メタノール（沸点＝６４．７℃）、エタノール（沸点＝７８．４℃
）、ｎ−プロパノール（沸点＝９７．２℃）又はイソプロパノール（沸点＝８２
．４℃）を含有して成る定沸点の共沸又は共沸混合物様組成物又は混合物である
。
共沸又は共沸混合物様組成物を形成するのに有効量の１，１，１，２，３，４
，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、ヘプタン及びアルコール、例えば、
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール又はイソプロパノールは、特定の圧
力又は温度における成分の重量％として定義される場合には、下記のものを包含
する。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ヘプタン及びメタノールの実質的に定沸点の共沸
又は共沸混合物様組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８１．９〜８９．９重
量％、ヘプタン約４．８〜９．８重量％及びメタノール約４．８〜８．８重量％
を含有して成る。これらの組成物は、実質的に大気圧で約４７．０±０．１℃）
で沸騰する。好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８５．１〜８６．
７重量％、ヘプタン６．８〜７．８重量％及びメタノール約６．４〜７．２重量
％を含有して成る。より好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８５．
９重量％、ヘプタン約７．３重量％及びメタノール約６．８重量％を含有して成
りそして実質的に大気圧で約４７．０℃で沸騰する共沸混合物である。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ヘプタン及びエタノールの実質的に定沸点の共沸
又は共沸混合物様組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８９．０〜９２．０重
量％、ヘプタン約４．４〜６．４重量％及びエタノール約３．６〜４．６重量％
を含有して成る。これらの組成物は、実質的に大気圧で約５１．０±１．９℃）
で沸騰する。好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９０．２〜９０．
８重量％、ヘプタン５．２〜５．６重量％及びエタノール約４．０〜４．２重量
％を含有して成る。より好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９０．
５重量％、ヘプタン約５．４重量％及びエタノール約４．１重量％を含有して成
り
そして実質的に大気圧で約５１．０℃で沸騰する共沸混合物である。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ヘプタン及びｎ−プロパノールの実質的に定沸点
の共沸又は共沸混合物様組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９１．６〜９５
．６重量％、ヘプタン約４．１〜７．１重量％及びｎ−プロパノール約０．１〜
１．８重量％を含有して成る。これらの組成物は、実質的に大気圧で約５３．５
±１．６℃で沸騰する。好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９３．
２〜９４．０重量％、ヘプタン５．３〜５．９重量％及びｎ−プロパノール約０
．６〜１．０重量％を含有して成る。より好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１
０ｍｅｅ約９３．６重量％、ヘプタン約５．６重量％及びｎ−プロパノール約０
．８重量％を含有して成りそして実質的に大気圧で約５３．５℃で沸騰する共沸
混合物である。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ヘプタン及びイソプロパノールの実質的に定沸点
の共沸又は共沸混合物様組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８９．８〜９３
．８重量％、ヘプタン約４．２〜６．２重量％及びイソプロパノール約１．５〜
４．５重量％を含有して成る。これらの組成物は、実質的に大気圧で約５２．８
±１．２℃で沸騰する。好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９１．
４〜９２．２重量％、ヘプタン５．０〜５．４重量％及びイソプロパノール約２
．７〜３．３重量％を含有して成る。より好ましい組成物は、ＨＦＣ−４３−１
０ｍｅｅ約９１．８重量％、ヘプタン約５．２重量％及びイソプロパノール約３
．０重量％を含有して成りそして実質的に大気圧で約５２．８℃で沸騰する共沸
混合物である。
本発明の目的には、“有効量”とは、一緒にされると共沸又は共沸混
合物様組成物を形成する本発明の組成物の各成分の量として定義される。この定
義は、共沸又は共沸混合物様組成物が異なる圧力で、しかし場合により異なる沸
点を有して存在し続けるかぎり、組成物に加えられる圧力に依存して変わっても
よい各成分の量を包含する。
故に、有効量は、本明細書に記載した圧力以外の圧力で共沸又は共沸混合物様
組成物を形成する本発明の組成物の各成分の、重量％で表され得るような量を包
含する。
“共沸又は共沸混合物様”組成物は、単一物質として挙動する２種又はそれよ
り多くの物質の定沸点又は実質的に定沸点の液体混合物を意味する。共沸又は共
沸混合物様組成物を特徴付ける１つの方法は、その液体の部分的蒸発又は蒸留に
より生成した蒸気が、その蒸気を蒸発又は蒸留させた液体と実質的に同じ組成を
有する、即ち、混合物は実質的に組成が変わることなく蒸留又は還流するという
ことである。共沸又は共沸混合物様として特徴付けられる定沸点又は実質的に定
沸点の組成物は、同じ成分の非共沸混合物の沸点と比較して、最大又は最小沸点
を示す。
この検討の目的で、共沸又は定沸点とは、実質的に共沸又は実質的に定沸点も
意味することを意図する。換言すれば、これらの用語に包含されるのは、上記の
真の共沸混合物のみならず、他の温度及び圧力で真の共沸混合物である異なる割
合で同じ成分を含有する他の組成物並びに、同じ共沸系の一部でありそしてそれ
らの性質において共沸混合物様であるこれらの同等な組成物である。当業界でよ
く認識されているとおり、冷凍及び他の用途について本質的に同等な性質を示す
のみならず定沸点特性又は沸騰しても分離（ｓｅｇｒｅｇａｔｅ）又は分別（ｆ
ｒａｃｔｉｏｎａｔｅ）しない傾向によっても真の共沸組成物と本質的に同等な
性質を示す、共沸混合物と同じ成分を含有する組成物の範囲が存在する。
実際上、下記の基準のいずれかにより選ばれる条件に依存して、多くの様子を
呈することができる定沸点混合物を特徴付けることが可能である。
（ａ）組成物は、Ａ，Ｂ，Ｃ，（及びＤ．．．）の共沸混合物として定義する
ことができる。何故ならば、“共沸混合物”という用語は、一度に定義的であり
且つ限定的であり、そして定沸点組成物である物質のこの独特の組成のためにそ
の有効量のＡ，Ｂ，Ｃ（及びＤ．．．）を必要とするからである。
（ｂ）異なる圧力では、与えられた共沸混合物の組成は少なくとも或る程度変
わり、圧力の変化は、少なくとも或る程度沸点温度も変えるであろうということ
は当業界ではよく知られている。従って、Ａ，Ｂ，Ｃ（及びＤ．．．）の共沸混
合物は、温度及び／又は圧力に依存する変動可能な組成を有する独特なタイプの
関係を表す。故に、一定の組成よりはむしろ組成の範囲がしばしば共沸混合物を
定義するのに使用される。
（ｃ）組成は、Ａ，Ｂ，Ｃ（及びＤ．．．）の特定の重量％関係又はモル％関
係として定義され得る。但し、このような特定の値は一つの特定の関係のみを示
すこと及び現実にはＡ，Ｂ，Ｃ（及びＤ．．．）により表された一連のこのよう
な関係が、圧力の影響により変動される与えられた共沸混合物について実際に存
在していることを認識すべきである。
（ｄ）Ａ，Ｂ，Ｃ（及びＤ．．．）の共沸混合物は、与えられた圧力における
沸点により特徴付けられる共沸混合物として組成を定義することにより特徴付け
ることができ、かくして利用可能な分析装置により限定されそして利用可能な分
析装置と同じだけ正確な特定の数値的組成に
より本発明の範囲を不当に限定することなく特徴の同定を与える。
下記の三成分系組成物は、この範囲内の混合物は実質的に大気圧で実質的に定
沸点を示すという点で、共沸又は共沸混合物様として特徴付けられる。混合物は
、実質的に定沸点であるので、蒸発しても大きい程度には分別する傾向はない。
蒸発の後、蒸気の組成と最初の液体相の組成との間には少しの差しか存在しない
。この差は、蒸気相の組成と液体相の組成は実質的に同一であると考えられるよ
うな差である。従って、この範囲内の組成物は、真の三成分系共沸混合物の特徴
である性質を示す。
１．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８１．９〜８９．９重量％、ヘプタン約４．
８〜９．８重量％、及びメタノール約４．８〜８．８重量％、
２．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８９．０〜９２．０重量％、ヘプタン約４．
４〜６．４重量％、及びエタノール約３．６〜４．６重量％、
３．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９１．６〜９５．６重量％、ヘプタン約４．
１〜７．１重量％、及びｎ−プロパノール約０．１〜１．８重量％、
４．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８９．８〜９３．８重量％、ヘプタン約４．
２〜６．２重量％、及びイソプロパノール約１．５〜４．５重量％。
下記の三成分系組成物は、実質的に大気圧で真の三成分系共沸混合物として分
別蒸留方法の精度内で確立された。
１．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約８５．９重量％、ヘプタン約７．３重量％、
及びメタノール約６．８重量％、
２．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９０．５重量％、ヘプタン約５．４重量％、
及びエタノール約４．１重量％、
３．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９３．６重量％、ヘプタン約５．６重量％、
及びｎ−プロパノール約０．８重量％、
４．ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ約９１．８重量％、ヘプタン約５．２重量％、
及びイソプロパノール約３．０重量％。
上記共沸混合物は、低いオゾン枯渇潜在力を有し、そして成層圏に到達する前
に殆ど完全に分解すると予想されている。
本発明の共沸又は共沸混合物様組成物は、その共沸性のために、蒸気デフラキ
シング（ｖａｐｏｒ ｄｅｆｌｕｘｉｎｇ）及び蒸気脱脂操作からの溶媒の容易
な回収及び再使用を可能とする。例として、本発明の共沸混合物は、米国特許第
３，８８１，９４９号に記載のような清浄化方法に使用することができ又はバフ
仕上げ研磨剤洗剤（ｂｕｆｆｉｎｇ ａｂｒａｓｉｖｅ ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ）
として使用することができる。
更に、該混合物は、塩素型現像液が使用されるレジスト現像液として有用であ
りそして適切なハロカーボンの添加によりレジストストリッビング剤として有用
である。
本発明の他の観点は、本発明の冷媒組成物を凝縮させ、しかる後それを冷却さ
れるべき物体の付近で蒸発させることを含んで成る冷凍方法である。同様に、本
発明の更に他の観点は、加熱されるべき物体の付近で本発明の冷媒を凝縮させ、
しかる後冷媒を蒸発させることを含んで成る加熱方法である。
本発明の更なる観点は、活性剤と噴射剤を含んで成り、噴射剤が本発明の共沸
混合物であるエアゾール組成物、及び該成分を一緒にすることによるこれらの組
成物の製造である。本発明は、更に、本発明の共沸混
合物を含有して成る清浄化溶媒組成物を含む。
本発明の共沸又は共沸混合物様組成物は、所望の成分量を混合又は一緒にする
ことを含む便利な方法により製造することができる。好ましい方法は、所望の成
分量の重量を計り、次いでそれらを適当な容器の中で一緒にすることである。
更に推敲することなく、当業者は、前述の説明を用いて、本発明を最高度に利
用することができると考えられる。故に、下記の好ましい特定の態様は、単に説
明するものであり、いずれにせよ開示の残りを限定するものではないとみなされ
るべきである。
前記及び下記の実施例では、すべての温度は摂氏であり、そして特記しないか
ぎり、すべての部及び百分率は重量による。
実施例１
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ８４．０重量％、ヘプタン８．０重量％、及びメタ
ノール８．０重量％を含有する溶液を適当な容器中で調製しそして完全に混合し
た。
溶液を５枚プレートのオルダーショー（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）蒸留塔で、還流
対取り出し比１０：１を用いて蒸留した。ヘッド及びポットの温度は、直接１℃
まで読み取った。圧力は７６７．２４ｍｍＨｇであった。留出物組成は、ガスク
ロマトグラフィーにより決定した。得られた結果を表１に要約する。
上記データの解析は、蒸留が進行するにつれてのヘッドの温度及び留出物組成
の差が非常に小さいことを示している。データの統計的解析は、ＨＦＣ−４３−
１０ｍｅｅ、ヘプタン及びメタノールの真の三成分系共沸混合物は大気圧で下記
の特性を有する（９９％信頼限界）ことを示す。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ ＝８５．９±０．８
ヘプタン ＝７．３±０．５
メタノール ＝６．８±０．４
沸点、℃ ＝４７．０±０．１
実施例２
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ８９．２重量％、ヘプタン６．３重量％及びメタノ
ール４．５重量％を含有する溶液を適当な容器中で調製しそして完全に混合した
。
溶液を５枚プレートのオルダーショー（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）蒸留塔で、還流
対取り出し比１０：１を用いて蒸留した。ヘッド及びポットの温度は、直接１℃
まで読み取った。圧力は７５１．５ｍｍＨｇであった。留出物組成はガスクロマ
トグラフィーにより決定した。得られた結果を
表２に要約する。
上記データの解析は、蒸留が進行するにつれてのヘッドの温度及び留出物組成
の差が非常に小さいことを示している。データの統計的解析は、ＨＦＣ−４３−
１０ｍｅｅ、ヘプタン及びエタノールの真の三成分系共沸混合物は大気圧で下記
の特性を有する（９９％信頼限界）ことを示す。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ ＝９０．５±０．３
ヘプタン ＝５．４±０．２
エタノール ＝４．１±０．１
沸点、℃ ＝５１．０±１．９
実施例３
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ９２．１重量％、ヘプタン６．６重量％及びｎ−プ
ロパノール１．３重量％を含有する溶液を適当な容器中で調製
しそして完全に混合した。
溶液を５枚プレートのオルダーショー（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）蒸留塔で、還流
対取り出し比１０：１を用いて蒸留した。ヘッド及びポットの温度は、直接１℃
まで読み取った。圧力は７６２．２６ｍｍＨｇであった。留出物組成はガスクロ
マトグラフィーにより決定した。得られた結果を表３に要約する。
上記データの解析は、蒸留が進行するにつれてのヘッドの温度及び留出物組成
の差が非常に小さいことを示している。データの統計的解析は、ＨＦＣ−４３−
１０ｍｅｅ、ヘプタン及びｎ−プロパノールの真の三成分系共沸混合物は大気圧
で下記の特性を有する（９９％信頼限界）ことを示す。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ ＝９３．６±０．４
ヘプタン ＝５．６±０．３
ｎ−プロパノール ＝０．８±０．２
沸点、℃ ＝５３．５±１．６
実施例４
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ８９．８重量％、ヘプタン５．９重量％及びイソプ
ロパノール４．３重量％を含有する溶液を適当な容器中で調製しそして完全に混
合した。
溶液を５枚プレートのオルダーショー（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）蒸留塔で、還流
対取り出し比１０：１を用いて蒸留した。ヘッド及びポットの温度は、直接１℃
まで読み取った。圧力は７６２．６３ｍｍＨｇであった。留出物組成はガスクロ
マトグラフィーにより決定した。得られた結果を表４に要約する。
上記データの解析は、蒸留が進行するにつれてのヘッドの温度及び留出物組成
の差が非常に小さいことを示している。データの統計的解析は、ＨＦＣ−４３−
１０ｍｅｅ、ヘプタン及びイソプロパノールの真の三成分系共沸混合物は大気圧
で下記の特性を有する（９９％信頼限界）ことを示す。
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ ＝９１．８±０．４
ヘプタン ＝５．２±０．２
イソプロパノール ＝３．０±０．３
沸点、℃ ＝５２．８±１．２
実施例５
適当な容器に前記実施例で述べた共沸混合物を充填しそして沸点に加熱した。
種々の残留物でコーティングされたステンレス鋼製ナットを容器中に１０秒間吊
り下げ、次いで取り出しそして観察した。結果を表５に報告する。大抵の場合に
、残留物は完全に除去された。少量の残留物が残る場合には、超音波洗浄を用い
て更なる除去を達成することができる。
追加の化合物
３５−８５℃の沸点を有する脂肪族炭化水素、３５〜８５℃の沸点を有するハ
イドロフルオロカーボンアルカン、３５〜８５℃の沸点を有するハイドロフルオ
ロプロパン、３０〜８０℃の沸点を有する炭化水素エステル、２５〜８５℃の沸
点を有するハイドロクロロフルオロカーボン、２５〜８５℃の沸点を有するハイ
ドロフルオロカーボン、３５〜８５℃の沸点を有するハイドロクロロカーボン、
クロロカーボン及びパーフッ素化化合物のような他の成分を上記の共沸又は共沸
混合物様組成物に、該組成物の定沸点挙動を含むその性質を実質的に変えないで
加えることができる。典型的には全組成物の約１０重量％を越えないこのような
成分の例は、下記のものを包含する。
滑剤、腐食抑制剤、安定剤、界面活性剤、染料及び他の適当な物質のような添
加剤を、さまざまな目的で本発明の新規な組成物に、それらが該組成物に対して
不利な影響を与えないとの条件下に、それらの意図する用途のために添加するこ
とができる。安定剤の例には、ニトロメタン及びニトロエタンが包含される。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to compositions or mixtures of fluorinated hydrocarbons, and more particularly, to azeotropic or azeotropic mixtures. -Like) 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentane, heptane, and alcohols such as methanol, ethanol, n- An azeotropic or azeotrope-like composition comprising propanol or isopropanol. Such compositions include cleaning agents, blowing agents for polyolefins and polyurethanes, refrigerators, aerosol propellants, heat transfer media, gaseous dielectrics, fire extinguishing agents, power cycle working fluids. Useful as working fluids, polymerization media, particulate removal fluids, carrier fluids, buffing abrasives, and displacement drying agents. BACKGROUND OF THE INVENTION Fluorinated hydrocarbons have many uses, one of which is as a detergent or solvent, for example, for cleaning electronic circuit boards. The electronic components are soldered to the circuit board by coating the entire circuit side of the circuit board with a flux and then passing the flux coated board over a preheater and passing molten solder. The flux cleans the conductive metal components and promotes the melting of the solder, but leaves a residue on the circuit board, which must be removed with a detergent. Fluorinated hydrocarbons are also useful detergents in steam degreasing operations. Preferably, the detergent should have a low boiling point, nonflammability, low toxicity and high solvency power, so that flux and flux residues damage the substrate to be cleaned. It can be removed without. Further, it is desirable that detergents, including fluorinated hydrocarbons, be azeotropic or azeotrope-like so that they do not tend to separate as they boil or evaporate. If the detergent is not azeotropic or azeotrope-like, the more volatile components of the detergent will evaporate preferentially and the detergent will become flammable or have less desirable solvent properties, such as low rosin flux. It may have melting power, low stability to the electronic components to be cleaned. Azeotropic properties are also desirable in steam degreasing operations. This is because detergents are generally redistilled and reused for final rinse cleaning. Fluorinated hydrocarbons can also be used as refrigerants. In refrigeration applications, they are often lost during operation due to leaks in shaft seals, hose connections, solder joints, and broken lines. In addition, refrigerant may be released to the atmosphere during refrigeration equipment maintenance procedures. Accordingly, it is desirable to use a single fluorinated hydrocarbon or an azeotropic or azeotrope-like composition containing one or more than one fluorinated hydrocarbon as the refrigerant. Although some non-azeotropic compositions containing one or more fluorinated hydrocarbons can also be used as refrigerants, they are characterized in that some of the refrigerant charge has either leaked to the atmosphere or It has the disadvantage that when discharged, the composition changes or fractionation occurs. If the non-azeotropic composition contains flammable components, the blend may become flammable due to such compositional changes. The operation of the refrigeration system can be adversely affected by changes in composition and vapor pressure resulting from fractionation. The azeotropic or azeotrope-like compositions of fluorinated hydrocarbons are also useful as blowing agents in the production of closed cell polyurethanes, phenols and thermoplastic foams. Insulating foams are used not only to foam the polymer, but more importantly, to take advantage of the low vapor thermal conductivity of the blowing agent, a property that is important for the insulation value. I need. Aerosol products use both single component fluorinated hydrocarbons and azeotropic or azeotrope-like compositions of fluorinated hydrocarbons as propellant vapor pressure attenuators in aerosol-based propellant vapor pressure attenuators. Azeotropic or azeotrope-like compositions having a substantially constant composition and vapor pressure are useful as solvents and propellants in aerosols. An azeotropic or azeotrope-like composition containing fluorinated hydrocarbons may be used as a heat transfer medium, a gaseous dielectric, a fire extinguisher such as a power cycle working fluid for a heat pump, an inert medium for a polymerization reaction, It is also useful as a fluid for removing objects and as a carrier fluid that can be used, for example, to place a thin film of lubricant on a metal part. Azeotropic or azeotrope-like compositions containing fluorinated hydrocarbons can also be used as buffing abrasive cleaners to remove buffing abrasive compounds from polished surfaces such as metals, e.g., gem or metal parts. Used as a replacement desiccant to remove water from, as a resist developer in conventional circuit manufacturing techniques using a chlorine-type developer and with, for example, chlorohydrocarbons such as 1,1,1-trichloroethane or trichloroethylene. In this case, it is useful as a photoresist stripper. Some of the recently used fluorinated hydrocarbons in these applications have theoretically led to global ozone depletion and global warming. Therefore, what is needed is an alternative to fluorinated hydrocarbons with low ozone depletion potential and low global warming potential. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an azeotropic or azeotrope-like composition comprising an effective amount of 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentane, heptane and It relates to the discovery of azeotropic or azeotrope-like compositions comprising a mixture of alcohols, for example methanol, ethanol, n-propanol or isopropanol. DETAILED DESCRIPTION The compositions of the present invention, the first amount effective to form an azeotropic or azeotrope-like composition, 1,1,2,3,4,4,5,5,5- decafluoropentane (HFC-43-10mee, boiling point = 53.6 ° C.), heptane (boiling point = 98.4 ° C.) and alcohols such as methanol (boiling point = 64.7 ° C.), ethanol (boiling point = 78.4 ° C.), n A constant boiling azeotropic or azeotrope-like composition or mixture comprising propanol (boiling point = 97.2 ° C.) or isopropanol (boiling point = 82.4 ° C.). Effective amounts of 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentane, heptane and alcohols to form azeotropic or azeotrope-like compositions, such as methanol, ethanol , N-propanol or isopropanol, when defined as% by weight of the component at a particular pressure or temperature, includes: A substantially constant boiling azeotrope or azeotrope-like composition of HFC-43-10mee, heptane and methanol is about 81.9-89.9% by weight HFC-43-10mee, about 4.8-9% heptane. 8.8% by weight and about 4.8-8.8% by weight of methanol. These compositions boil at about 47.0 ± 0.1 ° C. at substantially atmospheric pressure. Preferred compositions have HFC-43-10mee of about 85.1-86. 7% by weight, 6.8-7.8% by weight of heptane and about 6.4-7.2% by weight of methanol. A more preferred composition has a HFC-43-10mee of about 85. An azeotrope comprising 9% by weight, about 7.3% by weight of heptane and about 6.8% by weight of methanol and boiling at about 47.0 ° C. at substantially atmospheric pressure. A substantially constant boiling azeotrope or azeotrope-like composition of HFC-43-10mee, heptane and ethanol is about 89.0-92.0% by weight HFC-43-10mee, about 4.4-6% heptane. 0.4% by weight and about 3.6-4.6% by weight of ethanol. These compositions boil at about 51.0 ± 1.9 ° C. at substantially atmospheric pressure. Preferred compositions have HFC-43-10mee of about 90.2-90. 8% by weight, 5.2-5.6% by weight of heptane and about 4.0-4.2% by weight of ethanol. A more preferred composition is HFC-43-10mee about 90. An azeotrope comprising 5% by weight, about 5.4% by weight heptane and about 4.1% by weight ethanol and boiling at about 51.0 ° C. at substantially atmospheric pressure. A substantially constant boiling azeotrope or azeotrope-like composition of HFC-43-10mee, heptane and n-propanol has a HFC-43-10mee of about 91.6-95. 6% by weight, about 4.1 to 7.1% by weight of heptane and about 0.1 to 1.8% by weight of n-propanol. These compositions boil at about 53.5 ± 1.6 ° C. at substantially atmospheric pressure. A preferred composition has a HFC-43-10mee of about 93. 2-94.0% by weight, heptane 5.3-5.9% by weight and n-propanol about 0. 6 to 1.0% by weight. A more preferred composition comprises about 93.6% by weight of HFC-43-10mee, about 5.6% by weight of heptane and about 0.5% by weight of n-propanol. An azeotrope comprising 8% by weight and boiling at substantially 53.5 ° C. at atmospheric pressure. A substantially constant boiling azeotrope or azeotrope-like composition of HFC-43-10mee, heptane and isopropanol has a HFC-43-10mee of about 89.8-93. 8% by weight, about 4.2-6.2% by weight of heptane and about 1.5-4.5% by weight of isopropanol. These compositions boil at about 52.8 ± 1.2 ° C. at substantially atmospheric pressure. A preferred composition has HFC-43-10mee of about 91. 4 to 92.2% by weight, heptane 5.0 to 5.4% by weight and about 2% of isopropanol. 7 to 3.3% by weight. A more preferred composition comprises about 91.8% by weight of HFC-43-10mee, about 5.2% by weight of heptane and about 3% by weight of isopropanol. An azeotrope comprising 0% by weight and boiling at about 52.8 ° C. at substantially atmospheric pressure. For purposes of the present invention, an "effective amount" is defined as the amount of each component of the composition of the present invention that when taken together forms an azeotropic or azeotrope-like composition. This definition refers to the amount of each component that may vary depending on the pressure applied to the composition, as long as the azeotropic or azeotrope-like composition remains at different pressures, but optionally with different boiling points. Is included. Thus, an effective amount includes an amount, such as may be expressed in weight percent, of each component of the composition of the present invention that forms an azeotropic or azeotrope-like composition at pressures other than those described herein. I do. An “azeotropic or azeotrope-like” composition refers to a constant boiling or substantially constant boiling liquid mixture of two or more substances that behave as a single substance. One way to characterize an azeotropic or azeotrope-like composition is that the vapor produced by partial evaporation or distillation of the liquid has substantially the same composition as the liquid from which the vapor was evaporated or distilled, i.e., That is, the mixture is distilled or refluxed without substantially changing the composition. A constant or substantially constant boiling composition characterized as azeotropic or azeotrope-like exhibits a maximum or minimum boiling point compared to the boiling point of a non-azeotropic mixture of the same components. For the purpose of this discussion, azeotropic or constant boiling point is intended to mean substantially azeotropic or substantially constant boiling. In other words, these terms include not only the true azeotrope described above, but also other compositions containing the same components in different proportions that are true azeotropes at other temperatures and pressures. Also, these equivalent compositions that are part of the same azeotropic system and are azeotrope-like in their properties. As is well recognized in the art, not only exhibit essentially equivalent properties for refrigeration and other applications, but also due to their constant boiling characteristics or their tendency to not segregate or fractionate upon boiling. There is a range of compositions containing the same components as the azeotrope, exhibiting properties essentially equivalent to the azeotropic composition of In practice, it is possible to characterize a constant boiling mixture that can exhibit many aspects, depending on the conditions chosen by any of the following criteria. (A) A composition can be defined as an azeotrope of A, B, C, (and D ...). Because the term "azeotrope" is definitive and limiting at a time, and because of this unique composition of a substance that is a constant boiling composition, its effective amount of A, B, C (And D ...). (B) It is well known in the art that at different pressures, the composition of a given azeotrope will change at least to some extent, and that a change in pressure will at least to some extent also change the boiling point temperature. Thus, the azeotrope of A, B, C (and D ...) represents a unique type of relationship with a variable composition depending on temperature and / or pressure. Thus, a range of compositions rather than a fixed composition is often used to define an azeotrope. (C) Composition may be defined as a specific weight percent or mole percent relationship of A, B, C (and D ...). However, such a particular value indicates only one particular relationship, and in reality a series of such relationships represented by A, B, C (and D ...) may be affected by the effect of pressure. It should be appreciated that for a given azeotrope that is varied, it does exist. (D) the azeotrope of A, B, C (and D ...) can be characterized by defining the composition as an azeotrope characterized by a boiling point at a given pressure and thus available Specific numerical compositions limited by the analyzer and as accurate as the available analyzers provide identification of features without unduly limiting the scope of the invention. The ternary compositions described below are characterized as azeotropic or azeotrope-like in that mixtures within this range exhibit a substantially constant boiling point at substantially atmospheric pressure. Since the mixture has a substantially constant boiling point, it does not tend to separate to a large extent upon evaporation. After evaporation, there is little difference between the composition of the vapor and the composition of the first liquid phase. This difference is such that the composition of the vapor phase and the composition of the liquid phase are considered to be substantially the same. Thus, compositions within this range exhibit properties that are characteristic of a true ternary azeotrope. 1. HFC-43-10mee about 81.9 to 89.9% by weight, heptane about 4. 8 to 9.8% by weight and about 4.8 to 8.8% by weight of methanol; HFC-43-10mee about 89.0 to 92.0% by weight, heptane about 4. 2. 4-6.4% by weight, and about 3.6-4.6% by weight of ethanol; HFC-43-10mee about 91.6 to 95.6% by weight, heptane about 4. 3. 1-7.1% by weight, and about 0.1-1.8% by weight of n-propanol; HFC-43-10mee about 89.8-93.8% by weight, heptane about 4. 2 to 6.2% by weight, and about 1.5 to 4.5% by weight of isopropanol. The ternary composition described below has been established within the accuracy of a fractional distillation process as a true ternary azeotrope at substantially atmospheric pressure. 1. About 85.9% by weight of HFC-43-10mee, about 7.3% by weight of heptane, and about 6.8% by weight of methanol; 2. about 90.5% by weight of HFC-43-10mee, about 5.4% by weight of heptane, and about 4.1% by weight of ethanol; 3. about 93.6% by weight of HFC-43-10mee, about 5.6% by weight of heptane, and about 0.8% by weight of n-propanol; About 91.8% by weight of HFC-43-10mee, about 5.2% by weight of heptane, and about 3.0% by weight of isopropanol. The azeotrope has a low ozone depletion potential and is expected to decompose almost completely before reaching the stratosphere. The azeotropic or azeotrope-like composition of the present invention, due to its azeotropic nature, allows for easy recovery and reuse of the solvent from vapor defluxing and steam degreasing operations. By way of example, the azeotropes of the present invention can be used in a cleaning process as described in U.S. Pat. No. 3,881,949 or can be used as a buffing abrasive detergent. it can. In addition, the mixture is useful as a resist developer where a chlorine type developer is used and as a resist stripping agent by the addition of a suitable halocarbon. Another aspect of the present invention is a refrigeration method comprising condensing a refrigerant composition of the present invention and then evaporating it near the object to be cooled. Similarly, yet another aspect of the present invention is a heating method comprising condensing a refrigerant of the present invention near an object to be heated, and then evaporating the refrigerant. A further aspect of the present invention is an aerosol composition comprising an activator and a propellant, wherein the propellant is an azeotrope of the present invention, and the manufacture of these compositions by combining the components. . The present invention further includes a cleaning solvent composition comprising the azeotrope of the present invention. The azeotropic or azeotrope-like compositions of the present invention can be prepared by any convenient method that involves mixing or bringing together the desired amounts of components. The preferred method is to weigh the desired component quantities and then combine them in a suitable container. Without further elaboration, it is believed that one skilled in the art can, using the preceding description, utilize the present invention to its fullest extent. The following preferred specific embodiments are therefore merely illustrative, and should not be construed as limiting in any way the remainder of the disclosure. In the examples above and below, all temperatures are in degrees Celsius and, unless otherwise specified, all parts and percentages are by weight. Example 1 A solution containing 84.0% by weight of HFC-43-10mee, 8.0% by weight of heptane, and 8.0% by weight of methanol was prepared in a suitable vessel and mixed thoroughly. The solution was distilled on a 5-plate Oldershaw distillation column using a reflux to withdraw ratio of 10: 1. Head and pot temperatures were read directly to 1 ° C. The pressure was 767.24 mmHg. Distillate composition was determined by gas chromatography. The results obtained are summarized in Table 1. Analysis of the above data shows that the differences in head temperature and distillate composition as distillation proceeds are very small. Statistical analysis of the data shows that a true ternary azeotrope of HFC-43-10mee, heptane and methanol has the following properties at atmospheric pressure (99% confidence limit). HFC-43-10mee = 85.9 ± 0.8 Heptane = 7.3 ± 0.5 Methanol = 6.8 ± 0.4 Boiling point, ° C. = 47.0 ± 0.1 Example 2 HFC-43-10mee89 A solution containing 0.2% by weight, 6.3% by weight of heptane and 4.5% by weight of methanol was prepared in a suitable container and mixed thoroughly. The solution was distilled on a 5-plate Oldershaw distillation column using a reflux to withdraw ratio of 10: 1. Head and pot temperatures were read directly to 1 ° C. The pressure was 751.5 mmHg. Distillate composition was determined by gas chromatography. The results obtained are summarized in Table 2. Analysis of the above data shows that the differences in head temperature and distillate composition as distillation proceeds are very small. Statistical analysis of the data shows that a true ternary azeotrope of HFC-43-10mee, heptane and ethanol has the following properties at atmospheric pressure (99% confidence limit). HFC-43-10mee = 90.5 ± 0.3 Heptane = 5.4 ± 0.2 Ethanol = 4.1 ± 0.1 Boiling point, ° C. = 51.0 ± 1.9 Example 3 HFC-43-10mee92 A solution containing 0.1% by weight, 6.6% by weight of heptane and 1.3% by weight of n-propanol was prepared in a suitable container and mixed thoroughly. The solution was distilled on a 5-plate Oldershaw distillation column using a reflux to withdraw ratio of 10: 1. Head and pot temperatures were read directly to 1 ° C. The pressure was 762.26 mmHg. Distillate composition was determined by gas chromatography. The results obtained are summarized in Table 3. Analysis of the above data shows that the differences in head temperature and distillate composition as distillation proceeds are very small. Statistical analysis of the data shows that a true ternary azeotrope of HFC-43-10mee, heptane and n-propanol has the following properties at atmospheric pressure (99% confidence limit). HFC-43-10mee = 93.6 ± 0.4 Heptane = 5.6 ± 0.3 n-propanol = 0.8 ± 0.2 Boiling point, ° C. = 53.5 ± 1.6 Example 4 HFC-43 A solution containing 89.8% by weight of -10mee, 5.9% by weight of heptane and 4.3% by weight of isopropanol was prepared in a suitable container and mixed thoroughly. The solution was distilled on a 5-plate Oldershaw distillation column using a reflux to withdraw ratio of 10: 1. Head and pot temperatures were read directly to 1 ° C. The pressure was 762.63 mmHg. Distillate composition was determined by gas chromatography. The results obtained are summarized in Table 4. Analysis of the above data shows that the differences in head temperature and distillate composition as distillation proceeds are very small. Statistical analysis of the data shows that a true ternary azeotrope of HFC-43-10mee, heptane and isopropanol has the following properties at atmospheric pressure (99% confidence limit). HFC-43-10mee = 91.8 ± 0.4 Heptane = 5.2 ± 0.2 Isopropanol = 3.0 ± 0.3 Boiling point, ° C. = 52.8 ± 1.2 Example 5 In a suitable container The azeotrope described in the examples was charged and heated to the boiling point. Stainless steel nuts coated with various residues were suspended in the container for 10 seconds, then removed and observed. The results are reported in Table 5. In most cases, the residue was completely removed. If a small amount of residue remains, further removal can be achieved using ultrasonic cleaning. Additional compounds: aliphatic hydrocarbons having a boiling point of 35-85 ° C, hydrofluorocarbon alkanes having a boiling point of 35-85 ° C, hydrofluoropropanes having a boiling point of 35-85 ° C, hydrocarbons having a boiling point of 30-80 ° C Esters, hydrochlorofluorocarbons having a boiling point of 25-85 ° C, hydrofluorocarbons having a boiling point of 25-85 ° C, hydrochlorocarbons having a boiling point of 35-85 ° C, chlorocarbons and other components such as perfluorinated compounds Can be added to the azeotropic or azeotrope-like compositions described above without substantially altering their properties, including the constant boiling behavior of the composition. Examples of such components that typically do not exceed about 10% by weight of the total composition include: Additives such as lubricants, corrosion inhibitors, stabilizers, surfactants, dyes and other suitable substances may be added to the novel compositions of the present invention for various purposes, making them unfavorable for the compositions. It can be added for their intended use under conditions that have no effect. Examples of stabilizers include nitromethane and nitroethane.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ
Ｃ１０Ｍ 105/52 Ｃ１０Ｍ 105/52
Ｃ１１Ｄ 7/26 Ｃ１１Ｄ 7/26
7/30 7/30
7/50 7/50
// Ｃ１０Ｎ 40:08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C10M 105/52 C10M 105/52 C11D 7/26 C11D 7/26 7/30 7/30 7/50 7/50 // C10N 40 : 08